四川亞丁自然保護區硅藻植物分類研究

王艷璐, 尤慶敏, 于 潘, 王全喜

(上海師范大學 生命與環境科學學院,上海 200234)

亞丁自然保護區位于四川省甘孜藏族自治州稻城縣,海拔落差大(2009～6032 m),氣候垂直分布梯度明顯.由于亞丁受人為干擾因素較少,加上獨特的氣候特征,使得該地區生物多樣性特征顯著,植物種類、植被類型和植物資源十分豐富[1],是中國目前保存最完整、最原始的高山自然生態系統之一.硅藻是一類單細胞,可連接成各種形態的群體和絲狀體的真核藻類,分布于淡水、海水、半咸水等不同水體中[2].目前尚未見對亞丁地區硅藻多樣性的研究報道,因此,本研究對亞丁地區的硅藻植物進行多樣性的調查工作,為該地區的生態環境評估及保護提供理論依據.

1 材料與方法

于2015年8月對四川亞丁自然保護區內的水體進行了硅藻標本采集,共采集標本35號,采樣生境包括:湖泊、小水坑、河流、溪流、泉水等.樣品收集于50 mL采樣瓶中并用4%(體積分數)甲醛固定[3].將樣品帶回實驗室后,取部分硅藻樣品,使用美國CEM-MARS 型微波消解儀進行消解處理,消解后的樣品,使用Naphrax 膠制作成永久封片,使用日本Olympus BX53光學顯微鏡(OM)觀察并用Olympus DP80型顯微攝影數碼相機拍照,使用日本日立電子SU8010型掃描電子顯微鏡(SEM)進行觀察拍照.使用Photoshop 7.0對照片進行編輯處理.種類鑒定按參考文獻[4-17]進行.

2 中國新記錄種的描述

2.1 扁圓卵形藻斜縫變種(圖1)

Cocconeisplacentulavar.klinorahisGeitler,Susswasswrflora von Mitteleuropa.Bacillariophyceae 2/4,K.Kammer H.Lange-Bertalot.p87,Fig 51.

圖1 扁圓卵形藻斜縫變種 (Cocconeis placetula var.klinorahis).1～5具殼縫面(OM);6～10 無殼縫面(OM);11 具殼縫面遠縫端(SEM);12 具殼縫面(SEM);13 無殼縫面內殼面(SEM)

殼體呈橢圓形至線性橢圓形,長16.5～25.0 μm,寬9.0～12.5 μm.具殼縫面中軸區呈線性,中央區呈小圓形至橢圓形.殼縫傾斜,與縱軸不平行.殼緣處有一圈無紋區.無殼縫面中軸區呈線性至線性披針形.上下殼面的線紋均成輻射狀排列,線紋在具殼縫面每10 μm有24～30條,在無殼縫面每10 μm有15～26條.

在電鏡下觀察,殼縫直,殼縫的近縫端和遠縫端向兩側輕微彎曲,點紋呈圓形至橢圓形.點紋在具殼縫面每10 μm有20～32個,在無殼縫面每10 μm有20～24個.

生境:小河流.

標本號:201508157.

國外分布:亞洲(韓國).

2.2 達奧內沙生藻(圖2)

Psammothidiumdaonense(Lange Bertalot) Bukhtiyarova.Bukhtiyarova,L.and Round,F.E.Neue Kombinationen von taxa aus Achnanthes Bory (sensu lato).Iconographia Diatomologica 6:276-289.

Basionym:AchnanthesdaonensisLange-Bertalot,Achnanthes eine Monographie der Gattung mit Definition der Gattung Cocconeis and Nachtragen zu den Naviculaceae. Bibliotheca Diatomologica 18,393 pp.Cramer,Berlin,Stuttgart.

圖2 達奧內沙生藻(Psammothidium daonense).1～3 具殼縫面(OM);4～6 無殼縫面(OM);7 具殼縫面遠縫端(SEM);8 具殼縫面(SEM);9無殼縫內殼面(SEM);10 有殼縫內殼面(SEM)

殼體呈橢圓形至線性橢圓形,長10.0～15.0 μm,寬4.8～5.5 μm.具殼縫面中軸區呈線性,中央區呈蝴蝶結狀,殼縫直.無殼縫面中軸區呈披針形,中央區呈菱形.上下殼面線紋均呈微輻射狀,線紋密度相似,每10 μm有24～28條.

在電鏡下觀察,具殼縫面的外殼面,殼縫直,無明顯末端裂縫,在內殼面,近縫端裂縫略向相反方向彎曲,遠縫端無末端裂縫.上下殼面線紋均由單列圓形或近圓形點紋組成,點紋在具殼縫面每10 μm有30～45個,在無殼縫面每10 μm有34～48個.

生境:小河流.

標本號:201508154.

國外分布:北美洲.

3 討 論

四川亞丁地區的硅藻種類相對豐富度較低,目前共鑒定81個硅藻分類單位,隸屬于3綱19科31屬,其中曲絲藻屬(Achnanthidium)的種類最多,有10種5變種,其次是舟形藻屬Navicula 有10種,異極藻屬(Gomphonema) 3種1變種,脆桿藻屬(Fragilaria)4種1變種,其他種類相對較少.發現中國新記錄種兩種:扁圓卵形藻斜縫變種(Cocconeisplacentulavar.klinorahisGeitler)和達奧內沙生藻(Psammothidiumdaonense(Lange-Bertalot) Lange-Bertalot).所有種類的生境分布情況見表1.

表1 四川亞丁硅藻的分布情況

續表1

亞丁地區硅藻分布相對于福建金門島報道的126個分類單位[15],新疆喀納斯地區報道的120個分類單位[16],具有種類多樣性低,數量少的特點,這是硅藻在貧營養水體中的群落分布特征[4].因亞丁地區水體營養水平低[1],常見種多為喜生冷水環境的清潔種類,如:Achnanthidiumminutissimum(Kütz.) Czarn,GomphonemapygmaeumKociolek and Stoermer,NitzschiapaleaceaGrunow in Van Heurck,CocconeisplacentulaEhrenberg等.

硅藻種類的分布受小生境的影響較大[17].亞丁自然保護區的生境主要包括:湖泊、小水坑;河流、溪流、泉水等.硅藻種類在不同生境中差異明顯:在湖泊中,CyclotellaocellatePantocek,NavicularadiosaKützing等較多;在小水坑中,Rossithidiumpetersenii(Hustedt) Aboal,SellaphoraperobesaMetzeltin,Lange-Bertalot & Nergu等較多;在河流中,Achnanthidiumminutissimum(Kützing) Czarn,AchnanthidiumconvergensKobayasi,Diatomamesodon(Ehrenberg) Kützing等數量較多[18];在溪流中,常見種類為FragilariadelicatissimaProshkina-Lavrenko,Diatomamesodon(Ehrenberg) Kützing等;在泉水中,NitzschiapaleaceaGrunow,DenticulaelegansKützing等較為常見.

水體流速是影響種類組成的重要因素[19].在流水生境中,包括溪流、小河流和泉水,主要以Achnanthidiumminutissimum(Kützing) Czarn,Diatomamesodon(Ehrenberg) Kützing等種類為主;在靜水生境中,包括湖泊和小水坑,Pseudostaurosirabrevistriata(Grunow) D.M.Williams & Round,Cymbopleuranaviculiformis(Auerswald) Krammer,NitzschiapaleaceaGrunow等種類較為常見.